DE8001103U1 - SMALL CONVERTER FOR PRECISION MEASUREMENTS - Google Patents

Description

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Kleinwandler fur PräiiiienameseunaenSmall converter for preiiiameseunaen

Die Neuerung bezieht sieh auf einen Kleinwandler für Prazisiens· messungen naeh dem Oberbegriff des Sehutaanspruchs 1,The innovation relates to a small converter for Prazisiens · measurements according to the generic term of Sehuta claim 1,

In Geraten fur elektrische Praaieienemessungen wie Fernmessgeraten oder Prazisionsiiahlern werden Kleinwandler fur Strom- öder Spannungsmessungen verwendet, die aus Piat2SpargrUnden mit gewickelten Bandkernen aus hochwertigem weichmagnetisehem Material versehen sind. Es ist bekannt, dass solche Kerne gegen mechanische Einwirkungen beim Transport, beim Bewickeln, beim Einbau oder bei der Montage empfindlich sind und auch negativ durch normale Laektränkungen beeinflusst werden (Handbuch rur magnetische Werkstoffe, Ausgabe 196? der VACUUMSCHMELZE GmbH Hanau, S. 52 bis SS). Um die Polgen solcher Einwirkungen tu vermindern, werden solche Bandkerne mit Sehutztrögen versehen. In Advised for electrical Praaieienemessungen as Remote Measurement Devices or Prazisionsiiahlern be used for small power converter barren voltage measurements that are made of Piat2SpargrUnden wound with tape cores of high-quality weichmagnetisehem material. It is known that such cores are sensitive to mechanical influences during transport, winding, installation or assembly and are also negatively influenced by normal laek impurities (Handbuch rur magnetic Werkstoffe, Edition 196? By VACUUMSCHMELZE GmbH Hanau, p. 52 bis SS). To reduce the effects of such POLGEN tu, such cores are provided with Sehutztrögen.

Es hat sich gezeigt, dass die gebräuchlichen Schut2tröge nicht imstande sind» nichtreproduzierbare Einwirkungen auf die magnetischen Eigenschaften der Bandkerne beim Bewickeln und bei Einwirkung verschiedener Temperaturen in dem Masse zu verhindern, wie dies für Präzisionsmessungen erforderlich ist.It has been shown that the usual rubble troughs do not are capable of »non-reproducible effects on the magnetic To prevent properties of the tape cores during winding and when exposed to different temperatures in the mass, as required for precision measurements.

Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schutztrog für solche Bandkerne Zu schaffen, der nachteilige Folgen von mechanischen Einwirkungen und temperaturbedingte Abweichungen verhindert, so dass diese für Präzisionsmessungen brauchbar sind.The innovation is therefore based on the task of creating a protective trough for such tape cores, the disadvantageous consequences of mechanical influences and temperature-related deviations are prevented, so that these can be used for precision measurements are.

Die Neuerung besteht in den Merkmalen des Schutzaospruchs 1.The innovation consists in the features of protective claim 1.

Die Neuerung wird anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The innovation is explained in more detail using a drawing, for example explained.

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Es zeigern Pig, 1 einen Bandkern mit Schutztrog und Sekundärwicklung; Pig, 1 show a tape core with protective trough and secondary winding;

Pig. 2 einen Querschnitt einer RingsehaleiPig. Figure 2 shows a cross section of a ring halo

Pig* 3 einen Querschnitt durch eine UmhUllungssehalej „.Pig * 3 shows a cross section through a casing shell ".

Fig. 4 eine Deckplatte undFig. 4 a cover plate and Pig. 5 einen stromwandler.Pig. 5 a current transformer.

lr\ der Fig, 1 ist ein Ringkern-Stromwantfler dargestellt, der aus einem gewickelten Bandkern 1 aus hochwertigem weichmagnetischem Material, einem Schutztrog zum mechanischen Schutz des Bandkerns und einer beide umgebenden Sekundärwicklung 11 aufgebaut ist. Der Schutztrog besteht aus zwei U-förmigen Ringschalen 2 und 2', die gleiche Gestalt besitzen. Sie sind in besonderer Weise geformt, indem sie im Bereich der Ringkanten des Bandkerns 1 auf der innen- und Aussenseite der Ringschalen 2, 2' VorsprUnge 3 aufweisen, die diese auch in bewickeltem Zustand in geringem Abstand von diesen Ringkanten halten. lr \ of Fig, 1 is a ring core Stromwantfler shown, which consists of a wound band core 1 a soft magnetic material of high-quality, a protective trough for the mechanical protection of the tape core and a surrounding both secondary winding is constructed. 11 The protective trough consists of two U-shaped ring shells 2 and 2 ', which have the same shape. They are shaped in a special way in that they have projections 3 in the area of the ring edges of the tape core 1 on the inside and outside of the ring shells 2, 2 ', which keep them at a small distance from these ring edges even in the wound state.

Die Gestalt der Ringschalen 2, 2· ist in der Fig. 2. die einen Querschnitt durch eine solche Ringschale 2, 2' ohne Bandkern 1 Zeigt, deutlicher sichtbar.The shape of the annular shells 2, 2 in FIG. 2 is a cross section through such an annular shell 2, 2 ′ without a band core 1 Shows more clearly visible.

Die Ringscholen 2, 2· sind vorzugsweise aus einer tiefgezogenen Folie aus einem schlagfesten Polymer, insbesondere aus einem Methocrylat-Styrol-Butadien-Copolymeren geformt.The ring brackets 2, 2 · are preferably made of a deep-drawn Foil made from an impact-resistant polymer, in particular from a methacrylate-styrene-butadiene copolymer.

Sie sind U-förmig ausgebildet una derart an den Bandkern 1 angepasst, dass sie in der Mitte der inneren und äusseren Mantelfläche des Bandkerns 1 aufeinanderliegen oder einen kleinen Spalt aufweisen und im Zentrum eine kreisförmige Def fnung" 4, welche, an diejenige des Ringkerns 1 angepasst ist, freilassen.They are U-shaped and adapted to the tape core 1 in such a way that that they lie on top of one another in the middle of the inner and outer circumferential surface of the tape core 1 or a small gap have and in the center a circular opening "4, which, on that of the toroidal core 1 is adapted, leave blank.

In der Fig. 3a ist der Querschnitt durch die Schmalseite und in Fig. 3b durch die Längsseite einer U-förmigen Umhüllungsschale 5 dargestellt, deren innere Konturen an die äusseren des mit einerIn Fig. 3a is the cross section through the narrow side and in Fig. 3b represented by the longitudinal side of a U-shaped covering shell 5, the inner contours of which to the outer of the with a

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SekundiJrwiekiung 11 verseheinen Wandlers angepasst sind. Die aufstehende Sehelenwand im Bereich der zentralen öeffnung 6 springt um ein geringes gegenüber der ausseren Wand vor, Der verspringende Teil ist mit dem Bezugszeichen 7 bezeichnet. Die UmhUllungsschale 5 ist ferner mit in der Fig. 3b und S dargestellten vorspringenden Kammern 5' versehen. Sie besitzt eine Stutzfläche 10. Sie kann aus dem gleichen Material wie die Ringschalen 2, 2' bestehen.Secondary adjustment 11 are adapted to a converter. The rising one Sehelenwand in the area of the central opening 6 jumps around a little opposite the outer wall, the leaping one Part is denoted by the reference number 7. The UmhUllungsschale 5 is also shown in Fig. 3b and S projecting Chambers 5 'provided. It has a support surface 10. You can consist of the same material as the ring shells 2, 2 '.

In der Fig. 4 ist eine Deckplatte 8 fUr die UmhUllungsschale 5 dargestellt. Deren zentrale Öeffnung 9 ist dem ausseren Durehmesser des vorspringenden Teils 7 der UmhUllungsschale 5 angepasst, so dass die Deckplatte θ satt auf dieser UmhUllungsschale 5 Sitzen kann. Dabei ist der Aussenrand des Vorsprungs 7 vorzugsweise bUndig mit der Oberfläche der Deckplatte 8. In FIG. 4 there is a cover plate 8 for the covering shell 5 shown. Their central opening 9 is adapted to the outer diameter of the protruding part 7 of the covering shell 5, so that the cover plate θ can sit fully on this shell 5. The outer edge of the projection 7 is preferably flush with the surface of the cover plate 8.

Die UmhUllungsschale 5 ist auf der kern-abgelegenen Aussenseite mit einem Leitlack versehen. Die Deckplatte 8 besteht vorzugsweise aus einer einseitig mit Kupfer kaschierten Platte. Die Deckplatte 8 kann mit Steckstiften 12 und 12* versehen sein, wovon die Steckstifte 12 in einem Isolationsbereich der Deckplatte 8 angeordnete Anschlüsse für die Sekundärwicklung 11 des Wandlers und die Steckstifte 12· eine leitende Verbindung mit dem Kupferbelag aufweisen.The UmhUllungsschale 5 is on the core-remote outside provided with a conductive varnish. The cover plate 8 preferably consists of a plate clad with copper on one side. The cover plate 8 can be provided with pins 12 and 12 *, of which the plug pins 12 are arranged in an insulation area of the cover plate 8 connections for the secondary winding 11 of the converter and the plug pins 12 · a conductive connection to the copper coating exhibit.

Der Kleinwandler für Präzisiönsstrom-Messuhg nach der Fig. 5 besteht aus der -UmhUllungsschale 5, der Deckplatte 8 und einer um den nicht sichtbaren Bandkern und die nicht sichtbare Sekundärwicklung gewickelten isolierten Stromwicklung 13 als Primärwicklung, deren beide Anschlüsse 14 und 15 durch eine Kunststoff-Klammer 16 fixiert sind.The small converter for precision current measurement according to FIG. 5 consists from the -UmhUllungsschale 5, the cover plate 8 and one around the non-visible tape core and the non-visible secondary winding wound insulated current winding 13 as the primary winding, the two connections 14 and 15 of which are secured by a plastic clamp 16 are fixed.

Wie in der Fig. 5 dargestellt ist, werden die Schale 5 und die Deckplatte 8 so zusammengesetzt, dass die Leitlackschicht der Schale 5 und der Kupferbelag 17 der Platte 8 auf der Aussenseite sowie auf der Innenseite der zerrtralen Öeffnung 6 eine AbschirmungAs shown in FIG. 5, the shell 5 and the cover plate 8 are assembled so that the conductive lacquer layer of the Shell 5 and the copper coating 17 of the plate 8 on the outside and on the inside of the distorted opening 6 a shield

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zwischen der Primärwicklung 13 und der Sekundärwicklung 11 bildet, Die leitende Verbindung zwischen den beiden kann mitteis durch die Lacher 13 und 13' geführten gemeinsamen Rohrnieten, Sehrautoe η o.a. erfolgen. Durch die isolierende Wand des vorspringenden Teils 7 wird die Sildung einer Kur2sehlusswindung zwischen der Leitlackschicht der Schale S und dem Kupferbelag 17 vermieden. Die die Steckstifte 12 umgebende Kammer S¹ verhindert f^rrt^r einen Kurzschluss und Erdschluss der Anschlüsse der Sekundärspule.forms between the primary winding 13 and the secondary winding 11, the conductive connection between the two can be made in the middle by the common tubular rivets guided by the holes 13 and 13 ', Sehrautoe η oa. Due to the insulating wall of the protruding part 7, the formation of a short-circuit winding between the conductive lacquer layer of the shell S and the copper coating 17 is avoided. The plug pins 12 surrounding chamber S ^{1 can be} prevented f ^ r ^ rrt a short circuit and ground fault, the terminals of the secondary coil.

Oi* Wirkungsweise des Kleinwandlers gemäss der Neuerung ist folgende: Oi * The mode of operation of the small converter according to the innovation is as follows:

£s hat sich unerwarteter Weise gezeigt, dass die unerwünschte Einwirkung mechanischer Spannungen auf den ringförmigen Bandkern 1 hauptsächlich durch die mechanische Belastung der Ringkanten und in zu vernachlässigender Weise durch die Übrigen Teile bedingt ist. Durch die Vorsprünge 3 der Ringschalen 2, 2' wird ein Druck ouf die Ringkanten durch die auf diese Ringschalen 2, 2¹ aufgebrachte Wicklung vermieden. Es wird daher keine Aenderung der magnetischen Eigenschaften des Bandkerns 1 durch die Drahtspannung bei der Bewicklung, durch Stösse oder dufch wechselnde Draht-Bpannung bei wechselnden Temperaturen erfolgen.It has been shown, unexpectedly, that the undesirable effect of mechanical stresses on the annular band core 1 is mainly caused by the mechanical loading of the annular edges and, to a negligible extent, by the other parts. By the projections 3 of the ring-shells 2, 2 ', a pressure ring ouf the edge by the force applied to these ring-shells 2, 2 ¹ winding is avoided. There will therefore be no change in the magnetic properties of the tape core 1 due to the wire tension during the winding, due to impacts or due to changing wire tension at changing temperatures.

Die Umhüllung des mit Wicklungen auf den Schalen 2, 2' des Bandkerns 1 versehenen Wandlers mit der Umhüllu.ngsschale 5 sorgt für einen zusätzlichen Schutz der Ringkernkanten bei einem allfälligen Fallenlassen oder anderer Stossbeanspruchung dieses Teiles. Zudem wird durch den Leitlackbelag der Umhüllungsschale 5, der mit der Kupferschicht 17 der Deckplatte 8 in leitender Verbindung steht, eine wirksame Abschirmung zwischen Primär- und Sekundärwicklung des Kleinstromwandlers bewirkt. Die Kupferschicht kann dabei bei der Montage in das betreffende Gerät -mittels eines mit der Kupferschicht 17 leitend verbundenen Steckstifts 12' an Erdpotential gelegt werden. Durch die Steckstifte 12 und 12' wird die elektrische Verbindung mit einer Leiterplatte im Apparategehäuse ermöglicht.The wrapping of the windings on the shells 2, 2 'of the tape core 1 provided converter with the Umhüllu.ngsschale 5 provides additional protection of the toroidal core edges in the event of a Dropping or other impact loading of this part. In addition, the coating shell 5, the is in conductive connection with the copper layer 17 of the cover plate 8, an effective shielding between the primary and secondary winding of the small current transformer. The copper layer can be used with the installation in the device in question the copper layer 17 conductively connected pin 12 'to ground potential be placed. The electrical connection to a printed circuit board in the apparatus housing is established through the plug pins 12 and 12 ' enables.

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- 7 ZUSAMMENFASSUNG (Hierzu Fig. 1)- 7 SUMMARY (see Fig. 1)

Kleinwandler für Präzisionsmessungen mit einem ringförmigen gewickelten Bandkern aus hochwertigem weichmagnetischem Material und einem Schutztrog. Der Schutztrog besteht aus zwei U-förmigen Ringschalen (2, 2'),die durch einen Vorsprung (3) in der Gegend der Ringkanten des Bandkerns (1) von diesen entfernt gehalten wird. Die Ringschalen (2, 2¹) bestehen aus einer tiefgezogenen Folie aus einem schlagfesten Co-Polymer. Die beiden Ringschalen (2, 2') sind gleich und sie umfassen den Bandkern (1) unter gegenseitiger Berührung der Schalenränder. Die bewickelten Ringschalen (2, 2¹) sind von einer U-förmigen Schale und einer daran angepassten Deckplatte umgeben. Die Umhüllungsschale und die Deckplatte sind auf der Aussenseite mit einer einseitigen Leitschicht zur Abschirmung versehen. Auf der Umhüllungsschale ist eine Primärwicklung um den Bandkern (1) angebracht.Small converter for precision measurements with a ring-shaped wound strip core made of high-quality soft magnetic material and a protective trough. The protective trough consists of two U-shaped ring shells (2, 2 ') which are held away from the band core (1) by a projection (3) in the area of the ring edges. The ring shells (2, 2 ¹ ) consist of a deep-drawn film made of an impact-resistant co-polymer. The two ring shells (2, 2 ') are the same and they encompass the tape core (1) with mutual contact of the shell edges. The wound ring shells (2, 2 ¹ ) are surrounded by a U-shaped shell and a cover plate adapted to it. The cladding shell and the cover plate are provided on the outside with a one-sided conductive layer for shielding. A primary winding around the tape core (1) is attached to the covering shell.

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Claims (7)

SCHUTZANSPRUECHEPROTECTION CLAIMS 1. Kleinwandler für Präzisionsmessungen, bestehend aus einem ringförmigen gewickelten Bandkern aus hochwertigem weichmagnetischem Material und einem Schutztrog, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutztrog aus zwei U-förmigen Ringschalen (2, 2') besteht, die durch einen Vorsprung (3) derart geformt sind, dass deren Innenseite in der Gegend der Ringkanten des Bandkerns (1) von diesen in geringem Abstand gehalten wird.1. Small converter for precision measurements, consisting of a ring-shaped wound tape core made of high-quality soft magnetic Material and a protective trough, characterized in that the protective trough consists of two U-shaped ring shells (2, 2 '), which are shaped by a projection (3) in such a way that their inside in the area of the annular edges of the tape core (1) of this is kept at a small distance. 2. Kleinwandler nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringschalen (2, 2') aus einer tiefgezogenen Folie aus einem schlagfesten Polymer bestehen.2. Small converter according to protection claim 1, characterized in that the ring shells (2, 2 ') made of a deep-drawn film consist of an impact-resistant polymer. 3. Kleinwandler nach Schutzanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, düös das Polymer aus einem Methacrylat-Styrol-Butadien-Copolymeren besteh·.:.3. Small converter according to protection claims 1 and 2, characterized in that düös the polymer made of a methacrylate-styrene-butadiene copolymer exist ·.:. 4.. Kleinwandler nach Schutzanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringschalen (2, 2') aus zwei Teilen gleicher Form bestehen, die auf dem Bandkern (1) im wesentlichen satt aufliegen.4 .. Small converter according to protection claims 1 to 3, characterized in that that the ring shells (2, 2 ') consist of two parts of the same shape, which rest essentially snugly on the tape core (1). 5. Kleinwandler gemäss Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Sekundärwicklung bewickelten Ringschalen (2, 2') von einer U-förmigen Umhüllungsschale (5) und einer daran angepassten Deckplatte (β) umgeben sind, die in der Mitte eine zylindrische Oeffnung freilassen.5. Small converter according to protection claim 1, characterized in that that the ring shells (2, 2 ') wound with a secondary winding of a U-shaped covering shell (5) and one adapted to it Cover plate (β) are surrounded, which leave a cylindrical opening in the middle. 6. Kleinwandler nach Schutzanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllungsschale (5) auf der kern-abgelegenen Aussenseite mit einer Leitlackschicht und die Deckplatte (6) auf der Aussenseite mit einer Kupferschicht (17) versehen ist, die miteinander leitend verbunden sind und über einen mit der Kupfer-•ehieht (17) leitend verbundenen Steckstift (12') an Erdpotential anlegbar sind.6. Small converter according to protection claim 5, characterized in that the covering shell (5) on the core-remote outside with a conductive lacquer layer and the cover plate (6) is provided on the outside with a copper layer (17) which is interconnected are conductively connected and via one with the copper (17) conductively connected pin (12 ') can be applied to ground potential. PA 2038PA 2038 7. Kleinwandler nach Schutzanspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Primärwicklung (13) die geschlossene Einheit des Bandkerns (1), der Ringschalen (2, 2·), der Sekundärwicklung 11, der Umhüllungsschale (5) und der Deckplatte (8) umschliesst.7. Small converter according to protection claims 1 and 5, characterized in that that a primary winding (13) is the closed unit of the tape core (1), the ring shells (2, 2 ·), the secondary winding 11, the cladding shell (5) and the cover plate (8). PA 203θPA 203θ • · Il• · Il